FAO'nun Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto - São Paulo, Brezilya'ya yaptığı ziyareti destekleyen Appalachian Eyalet Üniversitesi Araştırma Konseyi (URC) hibesi ve CAPES Print Travel bursundan sağlanan fon minnetle kabul edilmektedir. Bu çalışma kısmen Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Finans Kodu 001 tarafından finanse edilmiştir. ECPDM, Appalachian Eyalet Üniversitesi'ne yaptığı ziyareti destekleyen CAPES Print Travel hibesi için minnettardır. ECPDM, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico, Brezilya'dan (CNPq) 2 araştırma görevlisidir.

1. Deneysel şarap üretimi
<ol><li>Jonesville, Kuzey Carolina bağındaki Dynamis Estate şarabından Traminnette üzümleri elde edin, kökünü çıkarın ve şırayı iki ayrı 600 L'lik üstü açık fermentöre bırakmak için ezin ve kapakları kapalı olarak yaklaşık 4 gün kabukları üzerinde bırakın.</li>
	<li>Derileri ıslak tutmak ve uçucu asit (VA) üretimini sınırlamak için kapakları günde bir kez yumruklayın. NOT: Buradaki fikir, aromatik öncülerin (monoterpenlerin) çoğunun kabuklarda yer alması ve şarabın aromatik potansiyelini artırmak için meyve suyunu deri ile temas halinde bırakmasıdır.</li>
	<li>4 gün sonra, Saccharomyces cerevisiae var cerevisiae QA23 (Lallemand) atın. Bu maya, güçlü bir fermentör olduğu ve üzümlerden elde edilen şaraptaki çeşit karakterini arttırmakla ilişkili olduğu için seçilmiştir.</li>
	<li>Bir tankta, Traminette R, fermantasyon güvenliğini sağlamak için briks 17.7 ve 20 g/hL Fermaid O ve 13.1 g/hL'de 12.5 g/hL Fermaid K iken 20 g/hL Fermaid O ve 12.5 g/hL Fermaid K ekleyin, diğer tank Traminette L, briks 17.1'deyken 40 g/hL Stimula Sauvignon blanc ekleyin. Ayrıca şarabın çeşitli karakterini arttırmak için briks 13.4'teyken 20 g/hL Fermaid O ekleyin.</li>
	<li>Şıra (1. gün), maya eklenmiş (4. gün), fermente şıra (15. gün) ve bitmiş şarap örnekleri (30. gün) kopya örnekleri alın ve DNA ekstraksiyonu ve metagenomik analizden önce -20 ° C'de tutun.</li>
</ol>2. Metagenomik için DNA ekstraksiyonu
<ol><li>Yukarıda elde edilen tüm kopya numuneleri ilk santrifüjlemeye kadar buz üzerinde tutun.</li>
	<li>Fermente edilmiş numunenin 20 mL'sini steril 50 mL'lik vidalı kapaklı bir tüpe aktarın.</li>
	<li>10 mL soğuk su ekleyin ve homojenize edin (vorteks). 4 ° C'de 800 x g'de 1 dakika santrifüjleyin ve süpernatanı yeni bir 50 mL tüpe aktarın. NOT: Bu adım, numunenin katılarını çıkaracaktır.</li>
	<li>Adım 2.3'ü iki kez tekrarlayın ve süpernatantları aynı tüpte toplayın.</li>
	<li>Hücreleri peletlemek için süpernatanı 4 ° C'de 3.000 x g'de 20 dakika santrifüjleyin. Süpernatanı atın.</li>
	<li>Peleti 1 mL PBS içinde yeniden süspanse edin, 2 mL'lik vidalı kapaklı bir tüpe aktarın ve 2 dakika boyunca 14.000 x g'da santrifüjleyin. PBS kullanarak iki yıkama daha yapın.</li>
	<li>Bu adımda, peletleri -20°C'de dondurun veya 2.8 adımını izleyin. Tüm numunelerin aynı şekilde işlenmesi önemlidir.</li>
	<li>978 μL sodyum fosfat tamponu ekleyin. Sodyum fosfat tamponu hazırlayın, 3.1 g NaH2PO4 · H2Ove 10.9 gNa2HPO4(susuz) damıtılmışH2O'ya1 L'lik bir hacim yapmak ve pH'ı 7.4'e ayarlayın.</li>
	<li>122 μL DNA tamponu (DNA döndürme kiti) ve vorteks ekleyin.</li>
	<li>Buzdolabında (4 °C) 45 dk-1 saat bekletin. Numuneleri her 15 dakikada bir vorteksleyin. Bu adım, gece boyunca (o/n) veya DNA spin kitini kullanmaya devam etmeye hazır olana kadar bırakılabilir.</li>
	<li>1 mL numuneyi bir Lizis çözeltisi 1 tüpüne (DNA sıkma kiti) aktarın ve kapağı sıkın (numune numarasını kapağın üzerine değil, tüpün yan tarafına yazın; kit reaktifleri kapağın üzerinde yazılı olan her şeyi çıkaracaktır).</li>
	<li>Numuneyi boncuk çırpıcı bir öğütücüde (6,5 m/s, CY: 24 x 2) 60 saniye boyunca üç kez homojenize edin. Boncuk çırpıcı öğütücü buz koyacak cihaza sahipse, tüplerin altına 50 g kuru buz koyun. Değilse, numuneleri her homojenizasyon adımı arasında 5 dakika ıslak buz üzerinde tutun.</li>
	<li>Lizing Matrix E tüplerini (DNA sıkma kiti) 16800 x g'de (veya maksimum hızda) 1 dakika santrifüjleyin.</li>
	<li>Süpernatanı temiz bir mikrotüpe aktarın. Daha sonra 250 μL protein çökeltme çözeltisi (PPS) reaktifi (DNA sıkma kiti) ekleyin ve tüpü elle 10 kez çalkalayarak karıştırın.</li>
	<li>Çökeltiyi peletlemek için 16800 x g'da 5 dakika santrifüjleyin.</li>
	<li>Süpernatanı steril 15 mL'lik bir tüpe aktarın. Süpernatanıma 1 mL bağlayıcı matris süspansiyonu (DNA spin kiti) ekleyin. NOT: Bağlayıcı matris süspansiyonunu kullanmadan önce homojen olana kadar yeniden askıya alın.</li>
	<li>Tüpleri elle 2 dakika ters çevirin, ardından tüpleri 3 dakika boyunca bir rafta bekletin (silika matrisinin yerleşmesine izin vermek için).</li>
	<li>Süpernatanın 1 mL'sini dikkatlice çıkarın. Kalan süpernatanttaki matrisi yeniden askıya alın.</li>
	<li>Karışımın 600 μL'sini bir spin filtre tüpüne (DNA spin kiti) aktarın ve 14500 x g'da 1 dakika santrifüjleyin.</li>
	<li>Kalan karışımı ve santrifüjü ekleyin.</li>
	<li>Akışı boşaltın ve spin filtre tüpüne 500 μL yıkama solüsyonu (DNA spin kiti) ekleyin ve 14500 x g'da 1 dakika santrifüjleyin (yıkama solüsyonuna EtOH eklediğinizden emin olun; ürün el kitabına bakın). Akışı boşaltın ve yıkamayı iki kez daha tekrarlayın (toplamda 3 yıkama).</li>
	<li>Akışı boşaltın ve artık yıkama çözeltisi matrisini kurutmak için 14.500 x g'da 2 dakika daha santrifüjleyin.</li>
	<li>Döndürme filtresini çıkarın ve yeni bir yakalama tüpüne (DNA döndürme kiti) yerleştirin. Sıkma filtresini oda sıcaklığında (RT) 5 dakika havayla kurutun.</li>
	<li>DNAse içermeyen suyu (DNA sıkma kiti) 55 °C'de 5 dakika ısıtın. 50 μL DNAse-free su ekleyin ve DNA'nın verimli bir şekilde elüsyonu için filtre membranı üzerindeki matrisi bir pipet ucuyla hafifçe karıştırın. Numunelerin RT'de 1 dakika bekletilmesine izin verin, ardından DNA'yı elüte etmek için 14500 x g'da 1 dakika santrifüjleyin.</li>
	<li>Numuneleri buzun üzerine yerleştirin. Numune karışımını (2 μL numune + 2 μL su + 1 μL yükleme tamponu) bir jele yükleyin. DNA konsantrasyonunu ölçün.</li>
	<li>Numuneleri -20 °C'de saklayın.</li>
	<li>Ekstrakte edilen DNA'yı ölçmek için bir spektrofotometre kullanın. NOT: 1 μL'lik bir DNA hacmi düşürüldü ve ölçüldü ve DNA'nın kalitesi A260 / A280 oranında kaydedildi.</li>
</ol>3. DNA elektroforezi
<ol><li>0.5 Tris/Borat/EDTA (TBE) tamponunda (mini jel için 20 mL, orta jel için 70-100 mL) %1 agaroz jel hazırlayın. Agaroz + tamponu tartın, agarozu eritmek için mikrodalgada kaynatın, tekrar tartın ve orijinal ağırlığına dH2O ekleyin. Agaroz çözeltisini 55-60 °C'ye soğutun ve tarak tertibatlı jel kalıbına dökün. Jeli katılaşmaya bırakın.</li>
	<li>Numuneye 1 μL 10x jel yükleme tamponu ekleyin (10 μL) ve bir moleküler ağırlık işaretleyicisinin yanındaki jele yükleyin. Mavi boya dibe yakın olana kadar 100-115 V (büyük jel) veya 90 V (mini jel) sıcaklıkta negatiften (siyah) pozitife (kırmızı) çalıştırın.</li>
	<li>Jeli 1 μL/mL etidyum bromür veya SYBR yeşili (nitril eldiven ve gözlük gereklidir) içinde 30 dakika lekeleyin, suyla durulayın ve view ultraviyole (UV) ışık kaynağı altında. Yinelenen numunelerden, daha sonraki işlemler için en yüksek verimi seçin.</li>
</ol>4. Yüksek verimli sıralama
<ol><li>Spesifik primerler 515F (5' -GTGYCAGCMGCCGCGGTAA-3') ve 806R (5'-GGACTACNVGGGTWTCTAAT-3')22 kullanarak 16S rRNA geninin V4 hiperdeğişken bölgesini amplifiye edin. Polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) koşullarını 2 dakika boyunca 94 °C'de, 20 saniye boyunca 30 döngü 94 °C'de, 20 saniye boyunca 58 °C'de, 1 dakika boyunca 65 °C'de ve 10 dakika boyunca 65 °C'ye ayarlayın (son uzatma).</li>
	<li>PCR reaksiyonlarını yüksek kaliteli bir PCR ana karışımı ile gerçekleştirin (Malzeme Tablosu).</li>
	<li>DNA kitaplığı hazırlama kiti ile kitaplıklar oluşturun ve ardından bir dizileme platformunda eşleştirilmiş uç dizileme kullanarak dizileme yapın. NOT: Burada, NEBNext Ultra II DNA Kütüphanesi Hazırlık Kiti ile oluşturulan kütüphaneler, novaseq6000 platformunda eşleştirilmiş uçlu Illumina dizilemesi (2 × 250 bp) kullanılarak dizilenmiştir.</li>
	<li>Sıralama adımlarını izleyin:<ol><li>Adım 1: DNA'yı bir enzimle, genellikle genel bir boyut seçen bir yöntemle kesin.<ol><li>25 μL DNA'ya (yaklaşık 1 μg) 3,5 μL dizileme tamponu ve 1,5 μL enzim karışımı ekleyin, bir pipetle 10 kez karıştırın ve hızlıca döndürün.</li>
			<li>Aşağıdaki koşullara sahip bir termodöngüleyiciye yerleştirin: kapağı 75°C'de önceden ısıtın, (1) 20 °C için 30 dakika (2) 65 °C için 30 dakika (3) 4°C'de tutun.</li>
		</ol></li>
		<li>2. Adım: Ligasyon yoluyla bağdaştırıcılar ekleyin<ol><li>Bir pipet ile 15 μL ligasyon ana karışımı, 1,25 μL adaptör, 0,5 μL ligasyon arttırıcı ve 30 μL son hazırlık DNA karışımı ekleyin.</li>
			<li>Bir termosiklerde 20 °C'de 15 dakika inkübe edin ve ardından toplam 48.26 μL elde etmek için ligasyon karışımına 1.5 μL urasil-spesifik eksizyon reaktifi (USER) enzimi ekleyin. 37 °C'de 15 dakika inkübe edin.</li>
			<li>Adaptör ligasyon DNA'sına 43,5 μL manyetik boncuk ekleyin, bir pipetle 20 kez karıştırın ve RT'de 5 dakika inkübe edin. Boncukları manyetik bir rafla ayırın, ardından 5-10 dakika inkübe edin ve süpernatanı atın.</li>
			<li>Peleti 100 μL %80 etanol ile yıkayın, 30 saniye kurutun ve tekrar yıkayın. Boncukları ve peletleri 8,5 μL'lik 10 mM Tris HCl/0,1x Tris-EDTA(TE)/HPLC H20'da elute edin, bir pipetle karıştırın ve RT'de 2 dakika inkübe edin.</li>
			<li>Manyetik rafta inkübe edin ve süpernatan olarak 7.5 μL ayrıştırılmış DNA'yı çıkarın. Elute'u yeni bir tüpe yerleştirin ve bir PCR adımı gerçekleştirin.</li>
			<li>İlk olarak, 25 μL PCR reaksiyon karışımı elde etmek için 7,5 μL adaptörle bağlanmış DNA'ya 12,5 μL ana karışım, 2,5 μL indeks primer i7 primer ve 2,5 μL evrensel PCR primer/i5 primer ekleyin. Aşağıdaki PCR koşulunu kullanın: kapağı önceden 103 °C'ye ısıtın. 98 saniye boyunca 30 °C, 98 saniye boyunca 10 °C, 65 saniye boyunca 75 °C, 65 dakika boyunca 5 °C ve 4 döngüden sonra 10 °C'de tutun.</li>
			<li>25 μL amplifiye DNA'yı temizleyin. 22,5 μL manyetik boncuk ekleyin ve 20 kez karıştırın. RT'de 5 dakika inkübe edin ve süpernatanın 50 μL'sini çıkarın. Boncukları 100 μL %80 etanol ile yıkayın ve boncukları 30 saniye boyunca nazikçe kurutarak tüm etanolü çıkarın.</li>
			<li>Koyu kahverengi boncukları 16 μL suda tekrar süspanse edin, bir pipetle 20 kez karıştırın ve 30-60 saniye manyetik rafa koyun. 15 μL'yi yeni bir tüpe aktarın.</li>
			<li>Bir florometre kullanarak DNA konsantrasyonunu belirleyin. 90 μL tampon + 1 μL boya + 2 μL DNA kütüphanesi örneğini karıştırın ve konsantrasyonu okuyun. DNA'yı 2 nM'ye seyreltin, akış hücresine 27-30 μL yükleyin ve sıralayıcıya yerleştirin.</li>
		</ol></li>
		<li>Adım 3: Adaptörleri sıralayın, yukarıda oluşturulan kitaplıkları desenli akış hücresinin matrisine hibritleştirin ve üreticinin talimatlarına göre DNA'yı yakalayın. İkinci sentez için şablon olarak kullanın.<ol><li>Ardından, ikinci ipliği bir klonal kümeye yükseltin. Kümeyi doğrusallaştırın ve etkin siteleri engelleyin. Üreticinin protokolüne göre dizide sentez yoluyla dizileme için bir alan sağlamak için sıralama astarı ekleyin. NOT: Kimyasal olarak, modifiye edilmiş nükleotidler, doğal tamamlayıcılık kullanarak DNA şablon zincirine bağlanır. Her nükleotidin bir floresan etiketi ve bir sonraki bazın dahil edilmesini engelleyen tersine çevrilebilir bir sonlandırıcısı vardır. Bu nedenle, bir floresan sinyalinin varlığı, hangi nükleotidin yerleştirildiğini gösterir ve sonlandırıcı, bir sonraki bazın bağlanması için bölünür.</li>
		</ol></li>
		<li>Adım 4: Sentez yoluyla art arda sıralanan dizi kümeleri vermek için tek bağlı ipliği güçlendirin. NOT: Kümeler, çift yönlü tarama ve iki kanallı dizileme kimyası yoluyla tek bir iplikten daha parlak bir sinyal verir. Sıralama yazılımı, temel çağrı (*.cbcl) dosyalarını veri analizi için belirtilen çıktı klasörü konumuna otomatik olarak aktarır.</li>
	</ol></li>
</ol>5. Biyoinformatik
<ol><li>Dizi verilerini FASTQ dosyaları olarak oluşturun. Aşağıdaki bölümleri içerecek şekilde analiz edin.<ol><li>Bölüm I:<ol><li>Sıralayıcıdan alınan FASTQ dosyalarını kaydedin, bir elektronik tablo dosyası açmak için tıklayın ve eşleme/meta veri dosyaları oluşturun.</li>
			<li>Nephele web sitesini (https://nephele.niaid.nih.gov/) açın, FASTQ dosyalarını yükleyin, QIIME222'de QC, filtreleme ve kırpmayı okuyun. Ham dizileri dizi okuma arşivi (SRA) ve GenBank olarak NCBI BioProject'te (https://submit.ncbi.nlm.nih.gov/subs/bioproject/) saklayın</li>
		</ol></li>
		<li>Bölüm II: Nephele web sitesine (https://nephele.niaid.nih.gov/) gidin, çoğullamadan arındırılmış eşleştirilmiş uç okumaları, filtre değiştirme ve kimera hatalarını yapın ve DADA223 kullanarak birleştirin. %97 benzerlikte bakteri taksonomik ataması gerçekleştirmek için Silva sürüm 132 %99 OTU veritabanında eğitilmiş Naive Bayes sınıflandırıcısını kullanın24.</li>
		<li>Bölüm III: MicrobiomeDB web sitesini açın, dosyaları yüklemek için tıklayın ve OTU alfa çeşitliliği, beta çeşitliliği, göreceli bolluk ve seyrekleşme eğrileri (https://microbiomedb.org/mbio/app) oluşturun.</li>
		<li>Bölüm IV: Isı haritaları, Venn diyagramları ve doğrusal diskriminant analizi efekt boyutu (https://microbiomedb.org/mbio/app) yapmak için bir elektronik tablo açın ve verileri aktarın.</li>
	</ol></li>
</ol>6. İstatistiksel analiz
<ol><li>QIIME222'yi açın ve alfa-grup-önem komut dosyasını kullanarak gruplar arasındaki alfa çeşitliliğindeki önemli farklılıkları belirleyin. Bu aynı zamanda Kruskal-Wallis testini de gerçekleştirecektir.</li>
	<li>İkili bir test25 de dahil olmak üzere PERMANOVA kullanarak gruplar arasındaki beta çeşitliliğindeki farklılıkları belirleyin.</li>
	<li>MicrobiomeDB kullanan gruplar arasında bakteri topluluk yapısındaki önemli farklılıkları elde edin. p değerinin ≤0.05 olması istatistiksel olarak anlamlı kabul edildi.</li>
</ol>

Amplicon Metagenomics Kullanarak Üzümlerdeki Bakteri Topluluğunun Profillenmesi

<ol>
	<li>Skinkis, P. A., Bordelon, B. P., Wood, K. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+monoterpene+constituents+in+traminette,+gew&#252;rztraminer,+and+riesling+winegrapes.">Comparison of monoterpene constituents in traminette, gew&#252;rztraminer, and riesling winegrapes.</a> American Journal of Enology and Viticulture. 59, 440-445 (2008).</li><li>Bordelon, B. P., Skinkis, P. A., Howard, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+training+system+on+vine+performance+and+fruit+composition+of+Traminette.">Impact of training system on vine performance and fruit composition of Traminette.</a> American Journal of Enology and Viticulture. 59, 39-46 (2008).</li><li>Reisch, B. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Traminette' Grape. New York Food and Life Science Bulletin. , (1996).</li><li>Clemente-Jimenez, J. M., Mingorance-Cazorla, L., Mart&#305;&#769;nez-Rodr&#305;&#769;guez, S., Las Heras-V&#225;zquez, F. J., Rodr&#305;&#769;guez-Vico, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+characterization+and+oenological+properties+of+wine+yeasts+isolated+during+spontaneous+fermentation+of+six+varieties+of+grape+must.">Molecular characterization and oenological properties of wine yeasts isolated during spontaneous fermentation of six varieties of grape must.</a> Food Microbiology. 21, 149-155 (2004).</li><li>Attila, K. &. #. 1. 9. 5. ;., Kluz, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Natural+microflora+of+wine+grape+berries.">Natural microflora of wine grape berries.</a> Journal of Microbiology, Biotechnology and Food Sciences. 4 (special issue 1), 32-36 (2015).</li><li>Swiegers, J. H., Bartowsky, E. J., Henschke, P. A., Pretorius, I. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Yeast+and+bacterial+modulation+of+wine+aroma+and+flavor+in+Microbial+modulation+of+wine+aroma+and+flavour.">Yeast and bacterial modulation of wine aroma and flavor in Microbial modulation of wine aroma and flavour.</a> Australian Journal of Grape and Wine Research. 11 (2), 139-173 (2008).</li><li>Alonso-del-Real, J., P&#233;rez-Torrado, R., Querol, A., Barrio, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dominance+of+wine+Saccharomyces+cerevisiae+strains+over+S.+kudriavzevii+in+industrial+fermentation+competitions+is+related+to+an+acceleration+of+nutrient+uptake+and+utilization.">Dominance of wine Saccharomyces cerevisiae strains over S. kudriavzevii in industrial fermentation competitions is related to an acceleration of nutrient uptake and utilization.</a> Environmental Microbiology. 21 (5), 1627-1644 (2019).</li><li>Virdis, C., Sumby, K., Bartowsky, E., Jiranek, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lactic+acid+bacteria+in+wine:+Technological+advances+and+evaluation+of+their+functional+role.">Lactic acid bacteria in wine: Technological advances and evaluation of their functional role.</a> Frontiers in Microbiology. 11, 3192 (2021).</li><li>Burns, T. R., Osborne, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+malolactic+fermentation+on+the+color+and+color+stability+of+Pinot+noir+and+Merlot+Wine.">Impact of malolactic fermentation on the color and color stability of Pinot noir and Merlot Wine.</a> American Journal of Enology and Viticulture. 64, 370-377 (2013).</li><li>Piao, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insights+into+the+bacterial+community+and+its+temporal+succession+during+the+fermentation+of+wine+grapes.">Insights into the bacterial community and its temporal succession during the fermentation of wine grapes.</a> Frontier of Microbiology. 6, 809 (2015).</li><li>Figdor, D., Gukabivale, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Survival+against+the+odds:+Microbiology+of+root+canals+associated+with+post-treatment+disease+Endodontic+Topics.">Survival against the odds: Microbiology of root canals associated with post-treatment disease Endodontic Topics.</a> 18, 62-77 (2011).</li><li>Bokulich, N. A., Joseph, C. M. L., Greg Allen, G., Benson, A. K., Mills, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Next-generation+sequencing+reveals+significant+bacterial+diversity+of+botrytized+wine.">Next-generation sequencing reveals significant bacterial diversity of botrytized wine.</a> Plos ONE. 7 (5), e36357 (2012).</li><li>Berbegal, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+metagenomic-based+approach+for+the+characterization+of+bacterial+diversity+associated+with+spontaneous+malolactic+fermentations+in+wine.">A metagenomic-based approach for the characterization of bacterial diversity associated with spontaneous malolactic fermentations in wine.</a> International Journal of Molecular Science. 20, 3980 (2019).</li><li>Leveau, J. H., Tech, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Grapevine+microbiomics:+bacterial+diversity+on+grape+leaves+and+berries+revealed+by+high-throughput+sequence+analysis+of+16S+rRNA+amplicons.">Grapevine microbiomics: bacterial diversity on grape leaves and berries revealed by high-throughput sequence analysis of 16S rRNA amplicons.</a> International Symposium on Biological Control of Postharvest Diseases: Challenges and Opportunities. 905, 31-42 (2010).</li><li>Rubiola, S., Macori, G., Civera, T., Fanning, S., Mitchell, M., Chiesa, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+between+full-length+16s+RNA+metabarcoding+and+whole+metagenome+sequencing+suggests+the+use+of+either+is+suitable+for+large-scale+microbiome+studies.">Comparison between full-length 16s RNA metabarcoding and whole metagenome sequencing suggests the use of either is suitable for large-scale microbiome studies.</a> Foodborne Pathogens and Disease. 19, 495-504 (2022).</li><li>Bokulich, N. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Associations+among+wine+grape+microbiome,+metabolome,+and+fermentation+behavior+suggest+microbial+contribution+to+regional+wine+characteristics.">Associations among wine grape microbiome, metabolome, and fermentation behavior suggest microbial contribution to regional wine characteristics.</a> Mbio. 7 (3), e00631-e00716 (2016).</li><li>Siren, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multi-omics+and+potential+applications+in+wine+production.">Multi-omics and potential applications in wine production.</a> Current Opinion in Biotechnology. 56, 172-178 (2019).</li><li>Kidd, S. P., Bastian, S. E. P., Eisenhofer, R., Welsh, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monitoring+the+viable+grapevine+microbiome+to+enhance+the+quality+of+wild+wines.">Monitoring the viable grapevine microbiome to enhance the quality of wild wines.</a> Microbiology Australia. 44 (1), 13-17 (2023).</li><li>Lorenz, P., Eck, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metagenomics+and+industrial+applications.">Metagenomics and industrial applications.</a> Nature Reviews Microbiology. 3, 510-516 (2005).</li><li>Tosi, E., Azzolini, M., Guzzo, F., Zapparoli, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evidence+of+different+fermentation+behaviours+of+two+indigenous+strains+of+Saccharomyces+cerevisiae+and+Saccharomyces+uvarum+isolated+from+Amarone+wine.">Evidence of different fermentation behaviours of two indigenous strains of Saccharomyces cerevisiae and Saccharomyces uvarum isolated from Amarone wine.</a> Journal of Applied Microbiology. 107 (1), 210-218 (2009).</li><li>Stefanini, I., Cavalier, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metagenomic+approaches+to+investigate+the+contribution+of+the+vineyard+environment+to+the+quality+of+wine+fermentation:+potentials+and+difficulties.">Metagenomic approaches to investigate the contribution of the vineyard environment to the quality of wine fermentation: potentials and difficulties.</a> Frontiers in Microbiology. 9, 991 (2018).</li><li>Caporaso, J. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=QIIME+allows+analysis+of+high-throughput+community+sequencing+data.">QIIME allows analysis of high-throughput community sequencing data.</a> Nature Methods. 5, 335-336 (2010).</li><li>Callahan, B. J., McMurdie, P. J., Rosen, M. J., Han, A. W., Johnson, A. J. A., Holmes, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DADA2:+High-resolution+sample+inference+from+Illumina+amplicon+data.">DADA2: High-resolution sample inference from Illumina amplicon data.</a> Nature Methods. 13, 581-583 (2016).</li><li>Quast, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+SILVA+ribosomal+RNA+gene+database+project:+improved+data+processing+and+web-based+tools.">The SILVA ribosomal RNA gene database project: improved data processing and web-based tools.</a> Nucleic Acids Research. 41 (Database issue), D590-D596 (2013).</li><li>Anderson, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+method+for+non-parametric+multivariate+analysis+of+variance.">A new method for non-parametric multivariate analysis of variance.</a> Austral Ecology. 26 (1), 32-46 (2001).</li><li>Bolyen, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=interactive,+scalable+and+extensible+microbiome+data+science+using+QIIME+2.">interactive, scalable and extensible microbiome data science using QIIME 2.</a> Nature Biotechnology. 37, 852-857 (2019).</li><li>Fadiji, A. E., Babalola, O. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metagenomics+methods+for+the+study+of+plant-associated+microbial+communities:+A+review.">Metagenomics methods for the study of plant-associated microbial communities: A review.</a> Journal of Microbiological Methods. 170, 105860 (2020).</li><li>van Hijum, S. A., Vaughan, E. E., Vogel, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+state-of-art+sequencing+technologies+to+indigenous+food+fermentations.">Application of state-of-art sequencing technologies to indigenous food fermentations.</a> Current Opinion in Biotechnology. 24, 178-186 (2013).</li><li>V&#237;quez-R, L., Fleischer, R., Wilhelm, K., Tschapka, M., Sommer, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Jumping+the+green+wall:+The+use+of+PNA-DNA+clamps+to+enhance+microbiome+sampling+depth+in+wildlife+microbiome+research.">Jumping the green wall: The use of PNA-DNA clamps to enhance microbiome sampling depth in wildlife microbiome research.</a> Ecology and Evolution. 10 (20), 11779-11786 (2020).</li><li>Bukin, Y. S., Galachyants, P., Yu, I. V., Morozov, S. V., Bukin, A. S., Zakharenko, T. I., Zemskaya, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+16S+rRNA+region+choice+on+bacterial+community+metabarcoding+results.">The effect of 16S rRNA region choice on bacterial community metabarcoding results.</a> Scientific Data. 6, 190007 (2019).</li></ol>

Yazarların beyan edecek herhangi bir çıkar çatışması yoktur.

Metagenomik protokolü, üzüm şırasının örneklenmesinden başlar ve şıraya maya eklendiğinde, fermente şarap ve son şarap örnekleri. Bunu, bu örneklerden başarıyla ekstrakte edilen çift DNA ekstraksiyonu izledi. Elde edilen miktarların konsantrasyonu 15 ng/μL ila 87 ng/μL arasında değişmiştir. Bu, DNA ekstraksiyon protokolünün şarabın metagenomik çalışmaları için etkili olduğunu göstermektedir. A260/A280'deki DNA'nın kalitesi değişse de, bu, fermantasyon sırasında ve sonrasında gel...

Traminette üzümü, kayda değer verim ve çeşitli mantar enfeksiyonlarına karşı kısmi dirence ek olarak üstün şarap kalitesi üretimi ile karakterize edilir 1,2,3. Üzümlerin doğal fermantasyonu, ilişkili mikroorganizmalara, şarap üretim ortamına ve fermantasyon kaplarınadayanır 4,5. Çoğu zaman, birçok şarap imalathanesi fermantasyon, alkol üretimi, esterler, aroma ve lezzet gelişimi için yabani maya ve bakterilere güvenir6.
Bu çalışmanın amacı, üzümlerin bakteri bileşimini incelemek ve fermantasyon sırasındaki dinamiklerini izlemektir. Bununla birlikte, alkolün üretildiği birincil fermantasyon için Saccharomyces cerevisiae gibi başlangıç kültürlerinin modern kullanımı, farklı şarap stillerinde ortaktır7. Ek olarak, malik asidin Oenococcus oeni tarafından laktik aside dekarboksilatlandığı ikincil fermantasyon, şarabın organoleptik ve tat profilini iyileştirir ve şarabın asitliğini azaltır 8,9. Kültürden bağımsız yöntemlerin kullanımındaki son gelişmelerle birlikte, şaraplık üzüm ve şıraya aktarılan ve son ürüne kadar farklı zamanlarda fermantasyona katılan türlerle ilişkili farklı mikropları belirlemek artık mümkündür10.
Şarap fermantasyonu sırasında şıraya aktarılan farklı üzümlerden elde edilen yabani bakterilerin rolleri ve dinamikleri tam olarak anlaşılamamıştır. Bu bakterilerin çoğunun taksonomisi bile bilinmemektedir veya fenotipik özellikleri karakterize edilmemiştir. Bu, kokültür fermantasyonundaki uygulamalarının hala yeterince kullanılmamasına neden olur. Bununla birlikte, üzüm ve şarapla ilişkili bakteri popülasyonunu belirlemek için mikrobiyolojik kültüre dayalı analizler kullanılmıştır10. Seçici kültür kaplamasının sıkıcı olduğu, kontaminasyona eğilimli olduğu, düşük tekrarlanabilirliğe sahip olduğu ve çıktının şüpheli olabileceği yaygın olarak bilinmektedir; Ayrıca büyüme gereksinimleri bilinmeyen bakteri türlerini de özlüyor. Önceki çalışmalar, kültürden bağımsız, 16S rRNA gen tabanlı metodolojilerin, karmaşık mikrobiyal toplulukları karakterize etmek için daha güvenilir ve uygun maliyetli bir yaklaşım sunduğunu göstermektedir11. Örneğin, 16S rRNA geninin hiperdeğişken bölgelerinin dizilenmesi, üzüm yaprakları, meyveler ve şaraptaki bakterileri incelemek için başarıyla kullanılmıştır 12,13,14. Çalışmalar, 16S rRNA metabarkodlama veya tüm metagenomik dizileme kullanımının mikrobiyom çalışmaları için uygun olduğunu göstermiştir15. Şarap üretimi sırasında bakteri çeşitliliğinin metabolik özellikleriyle olası bağlantısı hakkında ortaya çıkan bilgiler vardır, bu da şarapolojik özelliklerin ve terörün belirlenmesine yardımcı olabilir16.
Üzüm ve şarap mikrobiyal ekolojisini incelemek için yeni nesil dizileme (NGS) kullanan metagenomik araçların avantajlarını en üst düzeye çıkarma ihtiyacı vurgulanmıştır16,17. Ayrıca, gıda ve fermantasyon ekosisteminin mikrobiyal çeşitliliğinin profilini çıkarmak için yüksek verimli dizilemeye dayalı kültürden bağımsız yöntemlerin kullanılması, birçok laboratuvar için çok alakalı ve değerli hale gelmiştir ve endüstriyel kullanım için önerilmektedir18,19. Mevcut mikrobiyal popülasyonların tespiti ve taksonomik profillemesi ve çevresel mikropların katkısı, nispi bollukları ve alfa ve beta çeşitliliği20 için bir avantaj sağlar. 16S bölgesinin değişken bölgesinin dizilimi, tercih edilen önemli bir gen haline gelmiştir ve farklı mikrobiyal ekolojik çalışmalar sırasında kullanılmıştır.
Birçok çalışma, şarapfermantasyonu sırasında mantarlara, özellikle mayalara odaklanırken, bu çalışma, şarap üretimi için Traminette üzümlerinin fermantasyonu sırasında bakterileri incelemek için kullanılan 16S amplikon dizilimi ve biyoinformatik araçları bildirmiştir.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Agarose gel&#160;</td>
			<td>Promega, Madison, WI USA</td>
			<td>V3121</td>
			<td>Electrophoresis&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FastPrep DNA spinKit for soil&#160;</td>
			<td>MP Biomedicals, Solon, OH USA</td>
			<td>116560-200</td>
			<td>DNA extraction&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FastQC software</td>
			<td>Babraham Institute, United Kingdom</td>
			<td></td>
			<td>Bioinformatics&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fermaid O</td>
			<td>Scott Laboratory, Petaluma, CA USA&#160;</td>
			<td></td>
			<td>Fermentation&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High-Fidelity PCR Master Mix&#160;</td>
			<td>New England Biolabs, USA</td>
			<td>F630S</td>
			<td>Polymerase chain reaction for sequencing&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NEBNext Ultra</td>
			<td>New England Biolabs, USA</td>
			<td>NEB #E7103</td>
			<td>DNA Library Prep</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NEBNext Ultra II DNA Library Prep Kit&#160;</td>
			<td>Illumina, San Diego, CA&#160; USA</td>
			<td></td>
			<td>DNA sequencing&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NovaSeq Control Software (NVCS)</td>
			<td>Illumina, San Diego, CA&#160; USA</td>
			<td></td>
			<td>DNA sequencing&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Novaseq6000 platform&#160;</td>
			<td>Illumina, San Diego, CA&#160; USA</td>
			<td></td>
			<td>DNA sequencing&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>QuiBit</td>
			<td>Thermoscientific, Waltham, MA, USA</td>
			<td></td>
			<td>DNA quantification&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quickdrop spectrophotometer&#160;</td>
			<td>Molecular device, San Jose, CA, USA</td>
			<td></td>
			<td>DNA quantification&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Phosphate&#160;</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>342483</td>
			<td>DNA extraction buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stimula Sauvignon Blanc</td>
			<td>Scott Laboratory, Petaluma, CA USA&#160;</td>
			<td></td>
			<td>Fermentation&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

profiling the bacterial community of fermenting traminette grapes during wine production using metagenomic amplicon sequencing

Dizileme teknolojisindeki ilerlemeler ve mikrobiyal topluluk yapılarının profilini çıkarmak için biyoinformatik araçların kullanımına nispeten kolay erişim, üzüm ve şarapta hem kültürlenebilir hem de kültürlenemeyen mikropların daha iyi anlaşılmasını kolaylaştırmıştır. Endüstriyel fermantasyon sırasında, bilinen ve bilinmeyen mikroplar genellikle ürün geliştirme ve tatsızlıktan sorumludur. Bu nedenle, üzümden şaraba kadar bakterilerin profillenmesi, in situ mikrobiyal dinamiklerin kolay anlaşılmasını sağlayabilir. Bu çalışmada, Traminette üzümlerinin bakterileri fermantasyona tabi tutulmalı ve nihai şarap, 15 ng/μL ila 87 ng/μL veren DNA ekstraksiyonuna tabi tutulmuştur. V4 bölgesinin hiperdeğişken bölgesinin 16S amplikonu, filum Proteobacteria, Actinobacteriota, Firmicutes, Bacteroidota, Fusobacteriota'dan oluşan nispeten bol bakteri ve ardından Verrucomicrobiota, Halobacterota, Desulfobacterota, Myxococcota ve Acidobacteriota'dan oluşan nispeten bol bakteriler dizilendi. Paylaşılan benzersiz operasyonel taksonomik birimlerin (OTU) bir Venn şeması analizi, 15 bakteri filumunun hem üzüm şırası, hem fermantasyon aşaması hem de son şarap için ortak olduğunu ortaya koydu. Daha önce bildirilmeyen filumlar, 16S amplikon diziliminin yanı sıra Enterobacteriaceae ve Lactobacillaceae gibi cinsler kullanılarak tespit edildi. Şarapta organik besin kullanımındaki varyasyon ve bunun bakteriler üzerindeki etkisi test edildi; Fermaid O içeren Traminette R tankı ve Stimula Sauvignon blanc + Fermaid O ile uyarılan Traminette L . Kruskal-Wallis testi kullanılarak alfa çeşitliliği düzgünlük derecesini belirledi. Beta çeşitliliği, iki işlem için fermantasyon aşamasında bakterilerde bir kayma olduğunu gösterdi ve son şarap bakterileri benzer görünüyordu. Çalışma, şarap üretimi sırasında üzüm bakterilerinin kalitesini ve daha iyi kullanımını desteklemek için şarap üretimi sırasında bakteri değişikliklerini izlemek için 16S amplikon diziliminin kullanılabileceğini doğruladı.

Traminette grape is characterized by production of superior wine quality, in addition to appreciable yield and partial resistance to several fungal infections1,2,3. The natural fermentation of grapes relies on associated microorganisms, wine production environment, and fermentation vessels4,5. Oftentimes, many wineries rely on wild yeast and bacteria for fermentation, production of alcohol, esters, aroma, and flavor development6.
The goal of this study is to examine the bacterial composition of grapes and monitor their dynamics during fermentation. Although, the modern use of starter cultures such as Saccharomyces cerevisiae for primary fermentation, where alcohol is produced, is common to different wine styles7. In addition, secondary fermentation, where malic acid is decarboxylated by Oenococcus oeni to lactic acid, improves the organoleptic and taste profile of the wine and reduces the acidity of wine8,9. With the recent advances in the use of culture-independent methods, it is now possible to determine different microbes associated with the wine grape and the species that are transferred to must and participate in the fermentation at different times up to the final product10.
The roles and dynamics of wild bacteria from different grapes transferred to the must during wine fermentation are poorly understood. The taxonomy of many of these bacteria is not even known, or their phenotypic properties are uncharacterized. This makes their application in coculture fermentation still poorly underutilized. However, microbiological culture-based analysis has been used to determine the bacterial population associated with grapes and wine10. It is widely known that selective culture plating is tedious, prone to contamination, has a low reproducibility, and output can be doubtful; it also misses bacterial species whose growth requirements are unknown. Previous studies indicate that culture-independent, 16S rRNA gene-based methodologies offer a more dependable and cost-effective approach to characterizing complex microbial communities11. For example, sequencing the hypervariable regions of the 16S rRNA gene has been successfully employed to study bacteria in grapes leaves, berries, and wine12,13,14. Studies have shown that the use of either 16S rRNA metabarcoding or whole metagenomic sequencing is suitable for microbiome studies15. There is emerging information about the possible linkage of bacterial diversity to their metabolic attributes during wine production, which could help in the determination of oenological properties and terroir16.
The need to maximize the advantages of the metagenomic tools using next-generation sequencing (NGS) to study the grape and wine microbial ecology has been emphasized16,17. Also, the use of culture-independent methods based on high throughput sequencing to profile microbial diversity of the food and fermentation ecosystem has become very relevant and valuable to many laboratories and is recommended for industrial use18,19. It provides an advantage of detection and taxonomic profiling of the present microbial populations and the contribution of environmental microbes, their relative abundance, and alpha and beta diversity20. The sequencing of the variable region of the 16S region has become an important gene of choice and has been used during different microbial ecological studies.
While many studies focus on fungi, especially yeast, during wine fermentation21, this study reported the 16S amplicon sequencing and bioinformatic tools used to study the bacteria during Traminette grapes fermentation for wine production.

Yazar Spotlight: Yeni Nesil Dizileme Yoluyla Fermantasyon Mikrobiyomunu Keşfetmek

Metagenomik Amplikon Dizileme Kullanılarak Şarap Üretimi Sırasında Fermente Traminette Üzümlerinin Bakteri Topluluğunun Profillenmesi

Üzüm şırasından elde edilen DNA'nın miktarı ve kalitesi, fermente şarap ve nihai şarap ilk olarak belirlendi; miktar değeri 15-87 ng/μL arasında değişmektedir (Tablo 1).
Sıralama ve biyoinformatik Illumina yüksek verimli sıralayıcı, Nephele'ye aktarılan ve QIIME 2 platform26'da görüntülenen bir FASTQ dosyası oluşturdu. İlk olarak, dizi kalitesini kontrol etmek için FastQC yazılımı kullan...

Watch this Scientific Journal Video about Profiling the Bacterial Community of Fermenting Traminette Grapes during Wine Production using Metagenomic Amplicon Sequencing at JoVE.com

Burada, Traminette üzümlerinin, fermente üzümlerin ve nihai şarabın bakteri topluluğunu belirlemek için amplikon metagenomiğini tanımlamak için bir protokol sunuyoruz.

Advances in sequencing technology and the relatively easy access to the use of bioinformatics tools to profile microbial community structures have ...

Araştırma kapsamı, fermantasyon mikrobiyomunun anlaşılmasına odaklanmaktadır. Bu, doğal fermantasyondaki mikropların ne kadar çeşitli olduğu ve lezzet ve güvenlik için metabolit için hangi genin kodlandığı gibi soruları cevaplamak içindir. Alanımızdaki en son gelişmelerden biri, mikrobiyomun dinamiklerinin fermente yiyecek ve içeceklerde gözlemlenen metabolik profille nasıl ilişkili olduğunu anlamaktır.Yeni nesil dizi, şu anda araştırma alanımızda ilerlemeleri yönlendiren çok önemli bir teknoloji olarak öne çıkıyor

profiling-bacterial-community-fermenting-traminette-grapes-during

Research

JoVE Journal

Biology

Profiling the Bacterial Community of Fermenting Traminette Grapes during Wine Production using Metagenomic Amplicon Sequencing

522 Görüntüleme.  Appalachian State University. Araştırma kapsamı, fermantasyon mikrobiyomunun anlaşılmasına odaklanmaktadır. Bu, doğal fermantasyondaki mikropların ne kadar çeşitli olduğu ve lezzet ve güvenlik için metabolit için hangi genin kodlandığı gibi soruları cevaplamak içindir. Alanımızdaki en son gelişmelerden biri, mikrobiyomun dinamiklerinin fermente yiyecek ve içeceklerde gözlemlenen metabolik profille nasıl ilişkili olduğunu anlamaktır.Yeni nesil dizi, şu anda araştırma alanımızda iler...

Video: Yazar Spotlight: Yeni Nesil Dizileme Yoluyla Fermantasyon Mikrobiyomunu Keşfetmek

Advances in sequencing technology and the relatively easy access to the use of bioinformatics tools to profile microbial community structures have facilitated a better understanding of both culturable and non-culturable microbes in grapes and wine. During industrial fermentation, microbes, known and unknown, are often responsible for product development and off-flavor. Therefore, profiling the bacteria from grape to wine can enable an easy understanding of in situ microbial dynamics. In this study, the bacteria of Traminette grapes must undergoing fermentation, and the final wine were subjected to DNA extraction that yielded 15 ng/&#181;L to 87 ng/&#181;L. The 16S amplicon of the hypervariable region of the V4 region was sequenced, relatively abundant bacteria consisting of phyla Proteobacteria, Actinobacteriota, Firmicutes, Bacteroidota, Fusobacteriota and followed by the Verrucomicrobiota, Halobacterota, Desulfobacterota, Myxococcota, and Acidobacteriota. A Venn diagram analysis of the shared unique operational taxonomic units (OTU) revealed that 15 bacteria phyla were common to both grape must, fermenting stage, and final wine. Phyla that were not previously reported were detected using the 16S amplicon sequencing, as well as genera such as Enterobacteriaceae and Lactobacillaceae. Variation in the organic nutrient use in wine and its impact on bacteria was tested; Traminette R tank containing Fermaid O and Traminette L stimulated with Stimula Sauvignon blanc + Fermaid O. Alpha diversity using the Kruskal-Wallis test determined the degree of evenness. The beta diversity indicated a shift in the bacteria at the fermentation stage for the two treatments, and the final wine bacteria looked similar. The study confirmed that 16S amplicon sequencing can be used to monitor bacteria changes during wine production to support quality and better utilization of grape bacteria during wine production.

Here, we present a protocol to describe amplicon metagenomic for determining the bacterial community of Traminette grapes, fermenting grapes, and final wine.